I. Ueber die Locomotiven mit Steinkohlenfeuerung in den Vereinigten Staaten von Nordamerika; von B. Hager, Ingenieur. Mit Abbildungen auf Tab. I. Hager, über die Locomotiven mit Steinkohlenfeuerung in den Vereinigten Staaten von Nordamerika. 1) Locomotive von Ross Winans. Die Locomotiven von Ross Winans in Baltimore, unter dem Namen camel-backs (Kameelrücken) dort bekannt, sind seit dem Jahre 1847 auf der Philadelphia-Reading Eisenbahn als Güterzugmaschinen zum Transport von Steinkohlen aus den Schuyl-kill-Kohlenbergwerken nach Philadelphia angewendet worden. Es waren dieß die ersten mit Kohlen geheizten Locomotiven, welche in Amerika überhaupt gebaut wurden, und sie haben sich in ihrer eigenthümlichen Bauart bis jetzt so bewährt, daß sie nach und nach auf den meisten Kohlenbahnen eingeführt wurden. Das Eigenthümliche derselben besteht hauptsächlich in der Anordnung des Feuerkastens. Derselbe ist 9 Fuß lang, 3 1/2 Fuß breit und bloß ungefähr 3 Fuß tief im Lichten und, wie bei fast allen dortigen Locomotiven, von 1/4 Zoll starkem gehämmerten Eisen angefertigt, indem Kupfer für zu kostspielig hierzu gehalten wird und wegen seiner Weichheit sich durch Steinkohlen zu sehr abnutzt. Die Decke des Feuerkastens neigt sich vom Kessel nach dem Tender zu flach ab und hat zwei Oeffnungen, auf denen zwei eiserne Kohlenbehälter mit beweglichem Deckel und Boden angebracht sind. Wegen ihres Ansehens in Folge dieser beiden Behälter erhielten die so construirten Maschinen den Namen Kameelrücken. Der Wasserzwischenraum zwischen den Seiten und der Decke des Feuerkastens und seines Mantels beträgt beiläufig 4 Zoll. Die Feuerkastenrückwand schließt hingegen keinen Wasserraum ab, sondern es ist an ihr in ihrer ganzen Breite eine gußeiserne Doppelthür angebracht, welche bis auf 6 Zoll über den Rost herabgeht und Zugöffnungen und eine sich auf der innern Seite bewegende Platte zum Oeffnen und Schließen auf jeder Thürhälfte hat. Vor dieser Doppelthür hängt innerhalb des Feuerkastens eine gußeiserne Platte schräg herab, welche sich an einer horizontalen Welle um ihre obere Kante bewegen läßt, jedoch in ihrer geneigten Lage auf beiden Seiten auf Rippen innerhalb des Feuerkastens so luftdicht als möglich aufliegt. Diese Klappe dient dazu, den Zug durch die Thür direct auf die Kohlen herabzuleiten und hierdurch eine vollständigere Verbrennung der sich entwickelnden Gase zu bewirken. Beim Einfeuern, welches überdieß bloß vor dem Abgange durch die Doppelthür geschieht, wird die Klappe hoch gestellt, um nicht im Wege zu hängen. Die späteren Einfeuerungen werden durch die Kohlenbehälter bewerkstelligt, und zwar so, daß erst dieselben mit Kohlen gefüllt und dann die Deckel geschlossen und hierauf die Böden geöffnet werden, ohne Luft von Oben hineinströmen zu lassen. Der Rost ist 7 Fuß lang und 3 1/2 Fuß breit und besteht aus sechs gußeisernen Roststabpaaren, von denen jedes eigentlich zwei Stäbe bildet. Es sind nämlich, um eine bessere Auflage auf dem Rostkranz zu bekommen, zwei Stäbe an beiden Enden vereinigt gegossen, während sie im Uebrigen 1 1/4 Zoll Zwischenraum haben (Fig. 5). In dem einen verlängerten Ende ist ein rundes Loch, um mittelst einer eisernen Stange jeden der sechs Roststäbe während der Fahrt hin und her rütteln, auf diese Art die Kohlen mehr vertheilen und Schlacke und Asche entfernen zu können. Die Roststäbe gehen unter der Feuerthür mit ihren Oefen durch die Rückwand des Feuerkastens. Der Feuerkasten ist um 2 Fuß in den Kessel hinein verlängert. Der Kessel hat 4 Fuß Durchmesser und enthält 103 eiserne Heizröhren von 12 Fuß Länge und 2 1/2 Zoll Durchmesser. Die Cylinder haben 19 Zoll Durchmesser und 22 Zoll Kolbenhub, und die Maschine ruht auf acht gekuppelten Triebrädern von 43 Zoll Durchmesser. Sämmtliche Achsen sind vor dem Feuerkasten angebracht. Der Dom ist in der Mitte des Kessels angebracht, und der Führerstand, welcher wie bei allen amerikanischen Maschinen mit einem kleinen Glassalon überbaut ist, vor den beiden Kohlenbehältern, während der Heizer auf einer Plattform, die vor dem Tender vorsteht, seinen Platz hat. Der Aschentasten ist ungefähr 12 Zoll tief und bloß gegen den Tender zu offen; an beiden Seiten sind Oeffnungen von 12 auf 8 Zoll angebracht, um Asche und Cinders herausziehen zu können, vorzüglich auf den Stationen. Der Boden des Aschenkastens ist immer mit 2 bis 3 Zoll Wasser bedeckt, welches durch einen zolligen Schlauch aus dem Tender herabfließt; hierdurch wird bezweckt, die Roststäbe etwas längere Zeit gegen das Durchbrennen zu schützen und die durch den Rost fallenden glühenden Kohlen auszulöschen. Die Rauchkammer hat einen ebenen Boden, der jedoch 12 Zoll unter den Kesselboden herabreicht, verticale Seitenwände und eine gebogene Decke; auf diesem Boden ist der Ausgangsregulator (variable exhaust) befestigt. Dieser besteht aus einem gußeisernen Kasten mit durch rechte und linke Schrauben zu bewegenden Seiten, wodurch ein stärkerer oder schwächerer Dampfzug in den Schornstein erzeugt wird; er hat eine 9 Zoll große Oeffnung, die gerade mit der untern Heizröhrenreihe abschneidet; von hier aus reicht ein eben so starkes Rohr bis an die untere Kante des Schornsteins und verschließt diesen bis auf eine 3 Zoll breite ringförmige Oeffnung. Der Schornstein und der damit verbundene Funkenfänger (spark arrester) besteht aus zwei Röhren, einer innern von 15 Zoll Durchmesser und einer äußeren von ungefähr 3 Fuß Durchmesser; sie sind beide von gleicher Höhe. Das äußere Rohr wird von einem in abgestumpfter Kegelform gebogenen Blech geschlossen, dessen obere Seite ungefähr 15 Zoll Durchmesser hat und mit einem Rost von 1/8 Zoll breiten Stäbchen, die 1/4 Zoll auseinander liegen, bedeckt ist. Das Blech zu dem abgestumpften Kegel hat lauter rechteckige Oeffnungen von 3/8 bis 3/4 Zoll Weite; jedoch sind diese Löcher bloß auf drei Seiten durchgeschlagen, während die vierte nach der Achse des Kegels sich befindende 3/4 Zoll breite Seite nicht durchstoßen, sondern um sie das Blechstreifchen rechtwinkelig herabgebogen ist. Es entstehen hierdurch eine Masse Zacken, an denen die brennenden Kohlenstückchen abprallen und in den Raum zwischen die äußere und innere Schornsteinröhre fallen, von wo sie durch eine Thür entfernt werden können. Es sind so viele Löcher durch jenes Blech gestanzt als es angeht, ohne die nöthige Steifheit zu beeinträchtigen. Ein schwaches Röhrchen geht vom Kessel nach dem Schornstein, um nöthigenfalls mittelst Dampf Zug hervorbringen zu können, wenn die Maschine still steht. Die einzelnen Maschinentheile sind bloß in den Gelenken und Berührungsstellen, wo es nöthig ist, genau bearbeitet, im Uebrigen aber roh gelassen und bloß grün angestrichen. Das Gewicht einer solchen Maschine beträgt ungefähr 58000 Pfd. und ist ganz gleichmäßig auf die acht Triebräder vertheilt, wodurch die größtmögliche Adhäsion erzielt wird und zugleich die Schienen nicht auf einer Stelle mehr als auf der andern durch die Maschine belastet werden, wodurch die Bahn so viel als möglich geschont wird. Die Philadelphia-Reading Eisenbahn ist 95 englische (ungefähr 20,7 geographische) Meilen lang, von denen 40 Meilen horizontal sind, während die Steigungsverhältnisse der übrigen 55 Meilen sich in den Gränzen von 1:120 bis 1:270 befinden; der Brechpunkt ist 600 Fuß höher als der niedrigste. Die Kohlenzüge bestehen durchschnittlich aus 100 Wagen mit 500 Tonnen Steinkohlen à 2240 Pfd. und kehren den nächsten Tag leer zurück. Ein geladener Zug wiegt ungefähr 750 Tonnen, Locomotive, Tender und Wagen mit eingerechnet, und gebraucht zur Hin- und Rückfahrt von 190 englischen Meilen gegen 18000 Pfd. Steinkohlen und 115000 Pfd. Wasser bei einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 10 bis 12 englischen Meilen in der Stunde. Zu bemerken ist hierbei, daß die Locomotivenführer in Amerika weder Kohlen- noch Oel-Prämie erhalten, weßhalb mit der Feuerung etwas verschwenderisch umgegangen wird. Gegenwärtig sind auf dieser Bahn 109 Fracht- und 3 Passagier-Locomotiven im Betriebe. Die Passagier-Maschinen haben folgende Dimensionen: Name der Maschine.       Michigan.   Celeste.        Auburn. Name des Maschinenbauers. Millholland. Winans. Millholland. Cylinderdurchmesser in Zollen.             17        19            18 Kolbenhub in Zollen.             30        22            20 Triebraddurchmesser in Fußen.               7       5,5           5,5 Zahl der Triebräder.               4          4              4 Zahl der Laufräder. *               4          4              4 Gewicht der gefüllten Maschinen in Pfunden.        68400   60450       51681 Auf den Triebrädern ruhende Last in Pfunden.        42600   34550       29879 Auf den Laufrädern ruhende Last in Pfunden.        25800   25850       21802 Kesseldurchmesser in Zollen.              48         47             46 Kessellänge in Fußen.              20         23             24 Zahl der Heizröhren.            125       103           136 Länge derselben in Fußen.              12         12             15 Aeußerer Durchmesser derselben in Zollen.          2 1/4     2 1/2         2 1/4 Rostfläche in Quadratfuß.        18 1/2   24 1/2             29 Feuerkastenfläche in Quadrats.              66         97           107 Heizröhrenfläche in Quadrats.            888       817         1202    * Die vier Laufräder gehen in einem beweglichen Untergestell (truck); bei den Frachtmaschinen sind keine Laufräder angebracht. Ein Fuß Heizröhre von 2 1/4 Zoll äußerem Durchmesser wiegt bloß 2 Pfund. 2) Passagier-Locomotive von L. Phleger. Der Feuerkasten dieser Maschinen auf der Little Schuyl-kill Eisenbahn im Staate Pennsylvanien ist von allen Seiten von einem Wasserraum umgeben. Ein Paar Zoll vor und parallel mit der Heizrohrwand geht durch den Feuerkasten eine Wasserwand (water bridge), welche die vordere Triebradachse in ihrer obern Hälfte umschließt und dann herab in die Heizrohrwand geht, während die hintere Triebradachse unter den Führerstand und hinter dem Feuerkasten läuft. Durch diese Wasserwand werden die Kohlen von der Rohrwand geschieden, so daß es nicht nöthig ist den Kessel höher als den Rost zu legen, um das Hineinfallen der Kohlen in die Heizröhren zu verhindern. Die obere Seite des Kessels, welcher 42 Zoll im Durchmesser hat, ist nicht ganz 5 Fuß über den Schienen. Die Roststäbe sind mit Wasser gefüllte Heizröhren, welche mittelst gußeiserner Flantschen mit dem Feuerkasten wasserdicht verbunden sind und mit demselben communiciren. Auf dem Kessel ist ein Ventilator angebracht, welcher von zwei kleinen rotirenden Dampfmaschinen zu seinen beiden Seiten getrieben wird und die nöthige Luft in den Boden des Feuerkastens unter den Rost bläst. Die Rauchkammer umschließt ein Vorwärmapparat, welcher sich zugleich über den obern Theil des Kessels hinzieht. Die Cylinder haben 15 Zoll innern Durchmesser und 24 Zoll Kolbenhub. Die Maschine ruht auf vier Triebrädern von 6 Fuß Durchmesser und einem beweglichen Untergestell mit vier Laufrädern von ungefähr 20 Zoll Durchmesser. Der Rost ist 44 Zoll lang und 33 Zoll breit, die Heizröhren sind bloß 9 Fuß lang. Ein Vorzug dieser Maschinen besteht darin, daß man keinen Ausgangsregulator braucht, durch welchen beim Hervorbringen von Zug stets ein Druck auf die Rückseite des Kolbens hervorgebracht wird, der bei bedeutender Geschwindigkeit nicht unerheblich und reiner Verlust ist. Der Zug kann zu jeder Zeit, sobald Dampf im Kessel ist, und in jeder beliebigen Stärke hergestellt werden. Durch die stoßweise Wirkung eines Exhaustors stiegen Kohlenstückchen gegen die Heizrohrenden und in die Heizröhren, wodurch beide sehr abgenutzt werden, und oft stiegen brennende Kohlen hierdurch aus dem Schornstein heraus; beide Uebelstände sind durch den Ventilator beseitigt. Auch können keine brennenden Kohlen (cinders) aus dem Aschenkasten fallen, da dieser verschlossen ist. Ferner bilden sich keine Schlacken, indem die Ueberreste der verbrannten Steinkohle sich in eine erdige Masse umbilden. Der Kessel der Maschine hängt sehr niedrig und hierdurch kommt der Schwerpunkt den Schienen viel näher. 3) Siederöhrenkessel von Fr. P. Dimpfel. Dimpfel's Siederöhrenkessel werden auf der New-York-Erie Eisenbahn zur Feuerung mit Steinkohlen angewendet. Fig. 6 ist ein verticaler Durchschnitt durch die Mitte der Kessellänge; Fig. 7 ein Grundriß und theilweise horizontaler Durchschnitt derselben. Der Feuerkasten besteht aus dem gewöhnlichen vierseitigen Behältniß für das Feuer und einer großen eisernen herzförmigen Feuerröhre D, D von ungefähr 26 Zoll lichter Weite, welche von der vordern Feuerwand an im Kessel seiner Länge nach liegt. Diese Röhre ist mit einer großen Anzahl Siederöhren C angefüllt, in denen das Wasser circulirt, während das Feuer um dieselben spielt. Die Siederöhren münden mit ihrem einen gebogenen Ende in die Feuerkastendecke, das andere Ende läuft in einem senkrechten 6 Zoll breiten Wasserzwischenraum E am vordern Kesselende nahe der Rauchkammer aus; sie empfangen das zu heizende Wasser von dem oben erwähnten Räume E und entlassen es erhitzt durch ihr gebogenes Ende oberhalb der Feuerkastendecke wieder in den Kessel. Der Rauch entweicht größtentheils durch einen am vordern untern Ende des Kessels angebrachten Kasten G, welcher in die Rauchkammer führt, theils durch eine 4 Zoll breite längliche Oeffnung F, welche mitten in der Kessel- und Rauchkammer-Wand vertical angebracht ist und nach Belieben vom Führer verengert und erweitert werden kann. Unter der Mitte des Kessels ist ein rundes Behältniß H für das Auffangen von glühenden Kohlen und Asche angebracht, welches vom Wasser umspielt wird. Auf den Stationen kann es durch Oeffnen eines Schiebers am untern Ende gereinigt werden. Dieser Behälter ist jedoch nicht unbedingt nöthig, weil hinreichender Raum für Abfälle in der Rauchkammer vorhanden ist; letztere wird aber hierdurch gegen Verbrennung durch glühende Kohlen geschützt. Die Feuerkastendecke A, wie gewöhnlich durch Anker B gesichert, ist flach nach unten gewölbt, wodurch nicht bloß die Hälfte der Anker erspart und mehr Raum für die anzubringenden Siederöhren gewonnen, sondern auch eine gleiche Steifigkeit erzielt wird. Die bedeutende Circulation des Wassers verhindert die Ansammlung von nicht wärmeleitenden Niederschlägen auf dieser hohlen Fläche. Die Feuerröhre D, in welcher die Siederöhren eingeschlossen sind, bietet schon an und für sich eine bedeutende dampferzeugende Oberfläche dar, und da die Siederöhren eng und zahlreich sind und in den bei gewöhnlichen Kesseln offenen Feuerraum bedeutend hineinragen, so wird hierdurch die Heizfläche ansehnlich vermehrt und ist beträchtlich größer, als bei einem gewöhnlichen Kessel von demselben Umfange. Bei einem Kessel von 9 Fuß Länge mit einem fünffüßigen Feuerkasten und 150 Heizröhren beträgt der Unterschied der Heizfläche eines gewöhnlichen Locomotiv- und dieses Siederöhrenkessels gegen 300 Quadratfuß. Da die zur Rauchentweichung bestimmte Oeffnung F auch eine solche längs des ganzen Kessels zwischen den Siederöhren bedingt, so sind, um ein zu schnelles Entweichen der Hitze durch diese Oeffnung zu verhindern, ohne die Siederöhren in den Ecken zu berühren, durch F zwei Klappen J eingesetzt, welche so eingerichtet sind, daß sie verengert und erweitert werden können und auf diese Weise nach Belieben den Raum zwischen den Siederöhren ausfüllen und die Hitze länger in der Feuerröhre zurückhalten. Diese Kessel bieten dem Feuer eine sehr bedeutende Heizfläche im Verhältniß zu ihrer Größe dar, das Wasser muß in ihnen schneller circuliren, ja es ist gezwungen, nach dem Feuer zu zu eilen, und wird immer das Bestreben haben, nach dem Theile hinzufließen, wo die größte Hitze erzeugt wird, d. i. in die Biegung der Siederöhren, während es in einem Heizröhrenkessel das Bestreben hat, vom Kesselboden und den Heizröhren hinweg nach oben zu steigen, aber nicht zu fließen. Durch die bedeutende Circulation ist eine Ansetzung von Kesselstein in den Siederöhren fast unmöglich gemacht, während zwischen den Heizröhren eines Locomotivkessels sehr bald der Kesselstein sich in großen Quantitäten ablagert, und nicht bloß deren Heizkraft schwächt, sondern auch zu früherem Durchbrennen und Reparaturen derselben Veranlassung gibt. Das Laufen des Kessels in seinen Wänden ist vollständig beseitigt, da sich die Siederöhren vermöge ihrer gebogenen Form ausdehnen und zusammenziehen können, ohne in den Rohrwänden lose zu werden. Bei einem gewöhnlichen Locomotivkessel dehnen sich hingegen durch Hitze die Heizröhren mehr aus als die runde Kesselwand, da die ersteren innerhalb das Feuer durchstreicht und außerhalb das siedende Wasser umspielt, während an der andern innerhalb heißes Wasser, außerhalb im günstigsten Falle eine Verkleidung von Filz, Holz und Blech ist; in Folge dieser Temperaturverschiedenheit werden die Siederöhren länger als die Kesselseitenwände, und hierdurch entsteht das Laufen des Kessels an beiden Rohrwänden; gleichzeitig ist die Feuerkastenrohrwand dem Feuer so ausgesetzt, daß sie stets der Reparatur am ersten unterworfen ist und am frühesten ausbrennt, auch wenn man sie stärker als die anderen Feuerkastenwände macht. Die erste dieser Siederöhrenkessel-Locomotiven, „Anthracite“ genannt, ist seit October 1854 im Betrieb und hat sich, wie ihre Nachfolger, sehr gut bewährt.